一种大坝安全监测的数据处理方法、记录媒体及系统与流程

本发明属于机电工程，公开了一种大坝安全监测的数据处理方法、记录媒体及系统。

背景技术：

1、大坝安全监测过程中存在传感器采集、传输、存储故障等偶然因素产生的粗差，为了保障大坝安全，必须去除粗差，以获得可信的监测数据。大坝安全监测数据具有时间跨度大、变化范围大、数据量大以及季节周期性波动等特点，如果使用常规统计方法会导致以下问题：

2、由于全年大坝监测数据较多，形成粗差的数量较大且某些离群大数存在较大的偏离，这就使得监测数据的平均值都有可能存在较大的失真，再通过平均值为参照计算离差来识别粗差直接就导致结果不准。

3、由于季节因素的影响，比如汛期造成的大坝张力数据本来就高于均值，用传统方法可能会将正常数据当做粗差剔除掉。

4、只注重了数据的整体收敛，短促的时间段内不定出现的局部粗差往往会被忽略掉，而这种未经剔除的局部粗差数据往往误导我们的安全工作。

5、因此，怎样既考虑整体，又考虑局部，筛查过程中既没有疏漏，又兼顾效率，从而准确、便捷地识别大坝的安全监测数据的粗差加以剔除，获得可靠的监测数据是本领域技术人员需要考虑解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种大坝安全监测的数据处理方法，具体方案包括如下步骤：

2、s1.取当前大坝安全监测的上一周期的数据作为原始数据序列，利用大数据归类工具筛选出离群大数，作为初步识别出的粗差剔除，形成新的数据序列；

3、s2.将新的数据序列按时间顺序均分为多段子序列，前后两段子序列均存在数据重叠；

4、s3.依时间顺序对每段子序列按数据分布将超出预设置信区间的数据作为复选粗差剔除，重叠部分的数据以前段子序列剔除复选粗差后的数据为准；

5、s4.重复s2-s3步骤，直至找不到复选粗差为止；

6、s5.未被剔除的数据组成的序列做平滑处理后形成监测值的时序曲线，将该曲线对应各时间点的监测值作为当前大坝安全监测的基础数据。

7、优选的，所述利用大数据归类工具筛选出离群大数的方法系采用孤立森林算法在原始数据序列中构造隔离树，根据隔离树的路径长度，查询出离群大数。

8、优选的，s2步骤中前段子序列的时段中点作为后一段子序列的时段起点。

9、优选的，所述预设置信区间为子序列中绝对偏差在3倍该子序列标准差σ以内的数据集合。

10、本发明的另一方案在于提供一种非暂态可读记录媒体，用以存储包含多个指令的一个或多个程序，当执行指令时，将致使处理电路执行上述的一种大坝安全监测的数据处理方法。

11、本发明的又一方案在于提供一种大坝安全监测的数据处理系统，包括处理电路及与其电性耦接的存储器，所述存储器配置储存至少一程序，所述程序包含多个指令，所述处理电路运行所述程序，能执行上述一种大坝安全监测的数据处理方法。

12、相对于现有技术，本发明产生以下有益效果：

13、1)本发明提出的粗差识别方法可通过传感器和与之通信连接的中央控制器自动实现，特别适合大坝安全监测自动化系统进行实时数据处理，成本低，效率高。

14、2)准确度高。无论是异常数据占比较少、还是异常数据占比较多的情况，本发明提出的方法均可以准确的识别离群大数以及局部粗差，经过算法识别后的数据序列较为平滑，能清晰、准确地揭示监测数据的变化规律。

技术特征：

1.一种大坝安全监测的数据处理方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种大坝安全监测的数据处理方法，其特征在于，所述利用大数据归类工具筛选出离群大数的方法系采用孤立森林算法在原始数据序列中构造隔离树，根据隔离树的路径长度，查询出离群大数。

3.根据权利要求2所述的一种大坝安全监测的数据处理方法，其特征在于，s2步骤中前段子序列的时段中点作为后一段子序列的时段起点。

4.根据权利要求3所述的一种大坝安全监测的数据处理方法，其特征在于，所述预设置信区间为子序列中绝对偏差在3倍该子序列标准差σ以内的数据集合。

5.一种非暂态可读记录媒体，用以存储包含多个指令的一个或多个程序，其特征在于，当执行指令时，将致使处理电路执行权利要求1-4中任一项所述的一种大坝安全监测的数据处理方法。

6.一种大坝安全监测的数据处理系统，包括处理电路及与其电性耦接的存储器，其特征在于，所述存储器配置储存至少一程序，所述程序包含多个指令，所述处理电路运行所述程序，能执行权利要求1-4中任一项所述的一种大坝安全监测的数据处理方法。

技术总结
本发明属于安全监测技术领域，特别涉及一种大坝安全监测的数据处理方法，通过初步筛查监测数据系列的离群大数和细节复选局部超差数据，准确、便捷地识别大坝的安全监测数据的粗差加以剔除，获得可靠的监测数据。尤其适用于季节性变化较大的大坝自动监控场合。本发明还提供一种存储有该方法程序的非暂态可读记录媒体及包含该媒体的系统，通过处理电路可以调用程序，执行上述方法。

技术研发人员：李双平,陈远瞩,张斌,黄海龙,郑敏,王华为,史波,唐朝,刘祖强,王峥,李星,李永华,陈一鸣,李力
受保护的技术使用者：长江空间信息技术工程有限公司（武汉）
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1